三取二結(jié)構(gòu)三取二系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是一種利用故障屏蔽技術(shù)構(gòu)成的可靠性與安全性冗余結(jié)構(gòu)。三取二結(jié)構(gòu)一、系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理該系統(tǒng)由三臺構(gòu)造相同又彼此獨立的計算機、表決器、接口電路和故障檢測機構(gòu)等組成。三臺計算機同時執(zhí)行一樣的操作，其輸出送到表決器，然后表決器按三取二的方式工作，即只要任何兩個計算機輸出一致時，則產(chǎn)生控制命令輸出。這樣，可以屏蔽任一計算機的故障對系統(tǒng)的影響。三取二結(jié)構(gòu)圖如果三機表決系統(tǒng)中的兩臺主機發(fā)生了同樣的故障，即共模故障，有可能會輸出錯誤的危險側(cè)信息，從而危及行車作業(yè)的安全。三取二結(jié)構(gòu)二、主機產(chǎn)生共模故障的主要原因是三個模塊的硬件和軟件在設(shè)計上完全相同，而且存在設(shè)計錯誤，這種共同性的錯誤就導(dǎo)致相同的錯誤輸出。避免共模故障的方法：是對主機的硬、軟件采用不同的設(shè)計方法；是采取同樣設(shè)計但確保不存在設(shè)計錯誤。對三個子模塊輸出的比較以及對主機輸出的控制，是通過表決器來實現(xiàn)的，表決器的任務(wù)是對三個子模塊的輸出兩兩進行比較，只要有兩個子模塊的輸出信號是一致的，則表決器就有輸出信號。假如三個A、B和C的輸出信號分別為a、b和c，則表決器完成如下邏輯運算：三取二結(jié)構(gòu)三、表決器這很容易用組合邏輯電路來實現(xiàn)，下圖所示是表決器構(gòu)成的一個例子。表決器V(a,b,c)=a?b+a?c+b?c表決器本身要具有很高的可靠性與安全性，它應(yīng)當比三取二系統(tǒng)本身具有更高數(shù)量級的可靠性與安全性。然而僅由組合邏輯電路構(gòu)成的表決器是不具備“故障—安全”性能的，因此需采取技術(shù)措施使表決器在發(fā)生故障時不致造成危險側(cè)輸出。一般用兩種方法來保證表決器的安全性。三取二結(jié)構(gòu)三、表決器一種是采用簡單的硬件電路配以軟件檢測技術(shù)共同完成安全表決器的功能，例如讓軟件具有多數(shù)表決功能，即把各個主機的輸出信息輸入到另外兩個主機中，在主機內(nèi)部進行一次三取二表決，再把各個主機用軟件表決的結(jié)果送到外部表決電路進行再次表決，這樣就極大地提高了表決的安全性。另一種是采用較復(fù)雜的時序電路構(gòu)成安全表決器，表決器邏輯電路如下圖所示。三取二結(jié)構(gòu)三、表決器表決器三機表決系統(tǒng)中，當某一模塊出現(xiàn)故障時雖然可以被掩蓋過去，但系統(tǒng)已失去了容錯能力，這時若不及時修復(fù)，則當另一模塊再發(fā)生故障時，將表決失誤，使整個系統(tǒng)呈現(xiàn)癱瘓狀態(tài)。三取二結(jié)構(gòu)四、系統(tǒng)模塊故障定位以及三臺計算機同步運行問題為此，三機系統(tǒng)必須具有模塊故障檢測功能，即三個主機中任何一個發(fā)生故障時，應(yīng)能及時檢測出，以便通過檢修消除故障。例如把三個主機的輸出信號和表決器的輸出信號同時加到異或門，就能判明是哪個模塊發(fā)生了故障。另外，由于三臺計算機要進行頻繁比較，所以它們要嚴格同步。同步的方法有兩種：硬件同步和軟件同步。三取二結(jié)構(gòu)四、系統(tǒng)模塊故障定位以及三臺計算機同步運行問題硬件同